第 27 卷 第 2 期 1999 年 5 月
河南师范大学学报 ( 自然科学版)
J ou rna l of H enan N orm a l U n iv ersity (N a tu ra l S cience)
. V ol. 27 N o 2
M ay. 1999
文章编号: 1000- 2367 ( 1999) 02- 0036- 04
采用新型脉宽调制器 U C 3842 的 开关电源电路及其应用
李庆武1 赖振江1 李长庚2 张建平1 陈 新3
( 1. 河南师范大学物理系, 河南 新乡, 453002; 2. 信阳师范学院物理系; 3. 新乡广播电视大学)
摘 要: 本文设计一种采用新型脉宽调制器 U C3842 的开关电源电路, 并介绍了它在便
携式电子冷温箱中的应用.
[ 1, 2 ] , 具有管 U C3842 是美国 U n it rode 公司生产的电流型单端输出脉宽调制器 ( PWM )
脚数量少, 外围电路简单, 安装与调试简便, 性能优良, 价格低廉等优点 能通过高频变压器 . 与电网隔离, 适于构成无工频变压器的 20- 50W 小功率开关电源. 稳压性能好, 其电压调整 率可达 0. 01% V , 除具有输入端过压保护与输出端过流保护电路之外, 还设有欠压锁定电 路, 使工作稳定可靠.
1 U C 3842 的工作原理
U C 3842 采用D IP - 8 封装, 其中的V r, o, V GND 端分别接输入电压, 输出电压, . V R EF 地 为内部 5. 0V 基准电压引出端. R T CT 是外接定时电阻, 定时电容的公共端. U C 3842 的内部框图如图 1 所示 主要包括: 5. 0V 基准电压源, . 振荡器, 误差放大器, 过
流检测电压比较器, PWM 锁存器, 输入欠压锁定电路, 门电路, 输出级, 34V 稳压管 . 内部基准电压源产生 5. 0V 基准电压, 作为U C3842 内部电源, 经衰减得 2. 5V 电压作为 比较放大器基准, 并可作为向外电路输出 5V 50mA 的电源. 振荡器产生方波振荡, 振荡频 率取决于外接定时元件, R T 接在 4 脚和 8 脚之间, C T 接在 4 脚到地, 振荡频率为 f = 1. 8 R T C T. 反馈电压 U FB 由 2 脚接误差放大器反相端 1 脚外接 R, 网络改变误差放大器闭环 . C 增益和频率特性; 第 6 脚输出驱动开关管的方波, 为图腾柱式输出, 适用于驱动 VM O S 开关 管, 输出电流可达 ± 200mA. 3 脚为电流检测端, 用于检测开关管电流, 当 U 3 ≥ 1V 时, 可关 闭 输出脉冲, 保护开关管不致过流损坏 U C 3842 包括过压, . 欠压保护电路, 当电源电压超过 16V 或低于 10V 时, 集成电路停止工作 .
α
收稿日期: 1999- 02- 10. 作者简介: 李庆武 ( 1964 ) , 男, 河南师大讲师. ～ 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
关键词: 脉宽调制器; 开关电源; 电子冷温箱 中图分类号: TN 710 文献标识码: A α
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图 1 U C 3842 的内部框图
2 采用 U C 3842 的开关电源电路
采用以 PWM 集成电路 U C 3842 为核心设计的高频率单端反激式开关电源电路如图 2 所示. 设计的 V 0 = 12V ,0 = 4A , 输出功率 48W. 该电路属于单端反激式变换器. 所谓单端, I 是指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧, 并且只有一个输出端. 所谓反激, 是指
M O S 开关功率管导通时, 整流二极管 D 3 截止, 电能就储存在高频变压器 T 的初级电感线圈 N 1 中; 当M O S 功率管关断时, D 3 导通, N 1 上储存的电能传输给次级绕组N 2 , 并经过D 3, 3, L C 14, 15 整流滤波后向负载供电 单端反激变换器适于制作 100W 以下的小功率开关电源 C . .
交流 220V 的电网电压经滤波和桥式整流产生约 + 280V 的直流高压, 经过 R 1 降压后加 至 U C3842 的 7 脚, 利用 C 8, 9 的充电过程使V CC 逐渐升至 + 16V 以上, 也就实现了软启动. C 一旦开关功率管转入正常工作状态, 自馈线圈 N 3 上所建立的高频电压经 D 2, 8, 9 整流滤 C C 波后, 就作为芯片的工作电压. 至此, 启动过程结束 . 自馈线圈 N 3 的输出电压经过取样电压分压后, 回送到 U C3842 的误差放大器的反相端 ( 2 脚) , 作为比较电压 当电网电压升高或负载阻值变大导致输出电压也升高时, 2 脚电压随 . 之升高, 误差放大器输出降低, 进而使输出脉冲宽度变窄, 缩短 M O S 功率管的导通时间. 于 是传输到次级线圈和自馈线圈的电能减小, 使输出电压 V 0 降低. 反之亦然. 总的效果是令

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